Лекция 6.
В случае синхронной установки все состояния счетчика удерживаются в течение такта (периода синхроимпульса), то есть одинаковы по времени. Для синтеза такого счетчика необходимо построить новые связи выходов разрядных триггеров с их информационными входами. Схему счетчика целесообразно представить в виде двух частей: регистра, хранящего состояние в течение такта, и КЦУ в цепи обратной связи, преобразующего предыдущее состояние в последующее. Такая схема конечного автомата представлена на рисунке
Рассмотрим тот же пример, счет от “1” до “5”, но для случая с синхронной установкой. Необходимо построить КЦУ по записанной в таблице зависимости выходов Si от входов Si-1.
Таблица 2.5.
S2i-1 |
S1i-1 |
S0i-1 |
S2i |
S1i |
S0i |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Регистр строим на основе D-триггеров, поэтому на основе таблицы производим синтез. Можно воспользоваться методом карт Карно, известным из курса дискретной математики. На рисунке представлены карты Карно, отражающие выходы S0i (а), S1i (б) и S2i (в).
Теперь можно записать уравнения0 = для0 каждого−1; выхода КЦУ.
1 = 1 −1& 2 −1 0 −1& 1 −1;2 = 0 −1& 1 −1 0 −1& 1 −1;
Процесс синтеза недвоичных счетчиков с синхронной установкой является частным случаем синтеза конечных автоматов с произвольной сменой состояний. Существуют два типа таких автоматов: автомат Мура и автомат Мили. В любом типе автоматов направление перехода из одного состояния в другое всегда зависит от внешнего воздействия. Но в автомате Мура каждому состоянию соответствует только одно событие, а в автомате Мили такое соответствие также зависит от внешнего воздействия. В любом случае для такого синтеза необходимо определить уравнения связей информационных входов с выходами разрядных триггеров. Для этого производится синтез КЦУ, стоящего в цепи обратной связи регистра.
.